Az izotóniás és izoelektronikus fajok közötti fő különbség az, hogy az izotóniás fajok hasonló számú neutront tartalmaznak, míg az izoelektronikus fajok hasonló számú elektront tartalmaznak.
Az izotóniás és izoelektronikus kifejezések olyan kémiai fajokra utalnak, amelyekben valami közös, például azonos számú elektron, azonos számú neutron stb.
Mik azok az izotóniás fajok?
Az izotóniás fajták azonos számú neutronnal rendelkező kémiai anyagok. Ezeket izotonoknak is nevezik. Az izotonok két vagy több nuklid, amelyekben azonos számú neutron található, de különböző számú protonjuk van. A neutronszámot N, a protonszámot pedig Z jelöli.
Gyakori példa a bór -12 és a szén -13 atommag. Mindkét nuklid atomonként 7 neutront tartalmaz. Ezért nevezhetjük őket izotóniának. Az izotóniás fajok hasonló csoportjába olyan atomok tartoznak, amelyek atomonként 20 neutront tartalmaznak. Ebbe a csoportba tartozik az S-36, Cl-37, Ar-38, K-39 és Ca-40. Ezeknek az atomoknak 20 neutronja van, de különböző számú proton van. A protonok számát úgy kaphatjuk meg, hogy a tömegszámból levonunk 20-at. Például a kénatom esetében az atomonkénti protonok száma=36 – 20=16.
Az izotóniás kifejezés a görög szóból származik, jelentése „ugyanaz a nyújtás”. K. Guggenheimer német fizikus vezette be. Ha a kémiai elemek izotópjait vesszük figyelembe, sok atom lehet ugyanannyi neutronnal. Jellemzően a legtöbb megfigyelési stabilitású nuklid két izotóniás fajnál, 50 és 82 távozik.
Mik azok az izoelektronikus fajok?
Az izoelektronikus fajták azonos számú elektront tartalmazó kémiai anyagok. Más szavakkal, az izoelektronikus fajok azonos számú elektronnal vagy azonos elektronszerkezettel rendelkeznek. Ezt a jelenséget izoelektronitásnak nevezik.
Például a szén-monoxid, az NO+ és az N2 izoelektronikus kémiai anyagok, mivel ezekben a szerkezetekben vegyületenként ugyanannyi elektron van. Ezzel szemben a CH3COOH és a CH3N=NCH3 nem izoelektronikus, mert eltérő számú elektronjuk van.
Az izoelektronikus kémiai fajok azonosításának fontossága a lényegesen rokon fajok párok vagy sorozatok vizsgálatának képessége. Sőt, számíthatunk arra, hogy ez hasznos lesz ezen kémiai fajok tulajdonságainak konzisztenciájában és kiszámíthatóságában. Ezért támpontokat ad a lehetséges tulajdonságokról és reakciókról.
Például az N atom és az O+ ion izoelektronikus egymással. Ennek az az oka, hogy mindkét fajnak öt vegyértékelektronja van, és a [He]2s22p3. Egy másik gyakori példa a K+, Ca2+ és Sc3+ kationok sorozata. Hasonlóképpen a Cl-, S2- és P3- egy anionsorozat hasonló elektronszámmal.
Kétatomos molekulákban molekuláris pályadiagramokat használhatunk a kétatomos molekulák izoelektronikusságának szemléltetésére. Ez olyan atompályákat mutat, amelyek izoelektronikus formákban keverednek, jelezve az azonos pályakombinációt, valamint a kötést.
Vannak olyan többatomos vegyületek, amelyek egymással izoelektronikusak lehetnek. Általánosan ismert példa a szerint, ciszteint és szelenociszteint tartalmazó aminosav-sorozat. Ezek az aminosavak különböznek egymástól az oldallánc egy részén jelen lévő specifikus kalkogéntől függően.
Mi a különbség az izotóniás és az izoelektronikus fajok között?
Az izotóniás és izoelektronikus kémiai anyagok fontosak a rokon vegyületek kémiai tulajdonságainak tanulmányozásában. A legfontosabb különbség az izotóniás és az izoelektronikus fajták között az, hogy az izotóniás fajtákban a neutronok száma azonos, míg az izoelektronikus fajtákban az elektronok száma azonos.
Az alábbi infografika táblázatos formában mutatja be az izotóniás és izoelektronikus fajok közötti különbségeket az egymás melletti összehasonlítás érdekében.
Összefoglaló – Izotóniás vs izoelektronikus fajok
Az izotóniás fajták azonos számú neutronnal rendelkező kémiai anyagok. Az izoelektronikus fajták azonos számú elektront tartalmazó kémiai anyagok. Ezért a legfontosabb különbség az izotóniás és az izoelektronikus fajok között az, hogy az izotóniás fajok hasonló számú neutront tartalmaznak, míg az izoelektronikus fajok hasonló számú elektront tartalmaznak.
